川觀新聞 2023-06-25 13:14

川觀新聞記者 李欣憶

6月25日，裝機100萬千瓦的雅礱江柯拉一期光伏電站在甘孜州雅江縣正式投運。這是全球最大、海拔最高的水光互補電站，也是全球首個百萬千瓦級水光互補電站。

它的投運，將給四川帶來什么？川觀新聞記者來到現場一探究竟。

水光互補有多神奇？

組合出道，破解新能源消納難題

從康定機場驅車，沿著雅礱江溯江而上，經過大約2個半小時車程，兩河口水電站到了。去年3月，裝機300萬千瓦的兩河口水電站全部機組已投產發電。

與兩河口水電站距離約50公里的柯拉一期光伏電站，200多萬塊光伏板，將最高海拔4600米的扎拉托桑山裝點成一片“光伏海”。

柯拉一期光伏電站投運后，對即將到來的夏季用電高峰，將起到怎樣的作用？雅礱江流域水電開發有限公司集控中心副主任魏鵬告訴我們，今年6月至10月是迎峰度夏關鍵時期，柯拉一期光伏電站平均年發電量20億千瓦時，其投運首先將增加電量供應；同時，創新開展雅礱江兩河口—柯拉水光互補調度運行，同期發電量預計還將再增加9億千瓦時，雅礱江流域清潔電力保供能力將超過500億千瓦時，這個電量足夠1600萬個家庭全年使用。

220千伏送出線路將柯拉一期光伏電站發的電送到兩河口。

作為全球最大的水光互補電站，柯拉一期光伏電站發出的電，通過輸電線路接入兩河口水電站，實現光伏和水電“打捆”送出，首次將全球水光互補規模提升到百萬千瓦級。那么，水光互補是怎么實現的？

雅礱江流域水電開發有限公司兩河口管理局局長王金國介紹，水光互補，即將光伏接入水電站，用水電優異的調節性能平抑光伏輸出功率的波動性。以柯拉一期光伏電站為例，當光照好、光伏出力大時，兩河口水電站減少機組出力，將水儲存起來；當受多云、降雨等因素影響、光伏出力減小時，兩河口水電站引水發電，增大水電出力。通過水電站的調節，水光打捆后將輸出更為穩定的電能，更有利于電力系統安全穩定運行。

水電像一根強有力的杠桿，撬動更多的新能源開發。“一般常規水電可配套開發相當于自身裝機規模1倍至1.5倍的新能源，抽水蓄能可將這一數值提升到3倍至4倍。”雅礱江流域水電開發有限公司總經理郭緒元說。記者了解到，柯拉光伏電站規劃共三期，裝機規模有望擴展到300萬千瓦以上，相當于再造一個“兩河口”。未來以兩河口水電站為核心，接入周邊的光伏、風電、抽水蓄能等，多種新能源組合“出道”，總裝機規模將達到1000萬千瓦以上。

在水電水利規劃設計總院院長李昇看來，由于新能源發電“靠天吃飯”，具有間歇性、波動性的先天不足，其大規模接入電網，會對電網安全穩定造成沖擊，成為制約新能源發展的主要難題之一。而兩河口和柯拉的水光互補一體化開發，提供了破解新能源消納難題的有效方案。

工程建設有多難？

在海拔4000多米的高度，再造一座“鳥巢”

6月21日，記者在海拔4600米的“柯拉之極”，也是柯拉一期光伏電站項目現場，遭遇大風和冰雹的雙重“夾擊”。風大得好像要把人吹走，風聲蓋過了說話聲，交談變得困難。陽光瞬間“變臉”，黑云壓頂，鵪鶉蛋大小的冰雹傾瀉而下，打在光伏板上發出“鐺鐺鐺”的聲音。

“惡劣的氣候條件給工程建設帶來了極大的挑戰。”雅礱江流域水電開發有限公司柯拉光伏項目部經理楊志偉對記者說，作為全球海拔最高的水光互補電站，柯拉一期光伏電站所在地含氧量只有平原地區的一半，紫外線高了近一倍，晝夜溫差最高達30℃，風力最高達到10級，人員、機械降效嚴重，“機械故障率特別高，一半都在維修狀態。”

而同時，作為省內最大的光伏電站，柯拉一期光伏電站的工程量又特別大。場址面積約16平方公里，相當于2000多個標準足球場拼接在一起；200多萬塊光伏組件，其支架用鋼量近5萬噸，相當于在4000多米的高海拔地區再造一座“鳥巢”。

面對工期緊、任務重、條件艱苦等多重難題，2萬多名建設者創造了大型光伏項目在高寒高海拔地區冬季連續大規模施工的先例。“高寒高海拔地區施工一般有3—4個月冬歇期，為了趕在夏季用電高峰到來前投運，我們只能冬季不停工。”楊志偉說，但在零下30.6℃的極端最低氣溫、最大積雪深度24厘米、最大凍土深度50厘米的條件下施工，“比想象中還要難。”

以變電站主體工程混凝土澆筑為例，為保證混凝土不結冰，采取了多層保溫方案。混凝土澆筑之后，工人們要迅速蓋上三層“被子”，第一層防水布防止滲水，第二層電熱毯加熱，第三層棉被保溫。

柯拉一期光伏電站機電設備需求量極大，機電設備及物資運輸總量超過1萬個車次，由重卡組成的鋼鐵長龍在險峻的318川藏線運送物料，累計行程約1000萬公里，相當于往返地球與月球之間13次。

“建設者在地質條件復雜的川西高海拔地區，積累了大規模地面光伏的開發經驗。”天津大學建筑與城市科學研究院常務副院長左進說，柯拉一期光伏電站通過開展高寒高海拔光伏電站生態效應評估與修護對策研究，制定生態保護和恢復對策，將工程建設對環境的影響降到最低，使項目建設與環境保護有機結合，為國內類似項目開發提供了寶貴經驗。

電站有多智能？

光伏支架變身“向日葵”，跟著太陽轉

柯拉一期光伏電站地處高寒高海拔地區，為提高電站建設和運維管理效率、減少運維人員工作強度，電站采取了多種“黑科技”，打造全球領先的“數智化”光伏電站。

電站擁有能夠追光的“眼睛”。楊志偉帶記者走進一塊平整的光伏板安裝區，“你看這個支架，它叫平單軸跟蹤支架。”楊志偉說，跟固定式支架不同，這種支架就像向日葵一樣，能夠主動分析識別最佳跟蹤角度，跟著太陽轉，保證最高的光照條件，提高發電效率，可以增加大約10%的發電量。

電站還有智慧互聯的“心臟”。5300多臺逆變器，分為了17個組串，預留相關智能設備接口，可與智能巡檢無人機進行互聯，實現巡檢數據實時收集分析，達到“組串級別”的精準運維。

電站的“大腦”會主動思考。柯拉一期光伏電站構建了智能運維平臺，首次應用“云邊協同+運檢分離+智能調度”模式，聯合整站智能化執行終端，實現整站生產運行無人化；布置高點全景、熱成像、人臉識別等智能攝像機，實現電站安全預警。

中國科學院空天信息創新研究院研究員駱劍承表示，柯拉一期光伏電站作為世界最大水光互補項目，通過融合應用人工智能、云計算和大數據等一系列先進技術，建成一體化協調運行控制系統，打造全球領先的水光一體“數智化”光伏電站，具有很好的示范效應。

圖片由雅礱江流域水電開發有限公司提供。